УДК
575.1:631
Парааминобензойная кислота – регулятор роста однолетних
кормовых культур
Лущенко Г.В.
Бекузарова С.А.
Северо-Кавказский НИИ
горного и предгорного сельского хозяйства
Для увеличения всхожести
семян и стимуляции роста растений применяют различные биопрепараты, регуляторы
и стимуляторы роста различного происхождения. В качестве регулятора роста и развития мы
остановили свое внимание на пара-аминобензойной кислоте (ПАБК), которая была
открыта И.А. Рапопортом как модификатор еще в 40-е годы 19-го века.
В серии работ,
опубликованных в сборнике «Химические мутагены и ПАБК в повышении урожайности
сельскохозяйственных культур» в 1989 году и более поздних работах [3,4,5],
показано, что ПАБК положительно влияет на всхожесть семян, выносливость
растений к неблагоприятным факторам среды, морозостойкость у озимой пшеницы,
повышает устойчивость к ряду фитопатогенов и другие признаки, определяющих
урожайность. Изучено совместное воздействие солевых растворов и ПАБК на семене
сортов ячменя с низкой устойчивостью к засолению [6].
ПАБК применялась также
для фенотипической коррекции морфологических признаков: при опрыскивании
соцветий амаранта повышалась масса семян на растении. Наиболее эффективной была
концентрация ПАБК 0,02%. [Боме и сотр., 1998]. ПАБК служит стимулятором
прорастания и всхожести труднопрорастающих семян, например, сосны [1].
В настоящей работе
исследовали влияние ПАБК на всхожесть, энергию прорастания пайзы, могара и
чумизы. В отличие от упомянутых работ, где ПАБК растворяли в горячей воде, в настоящей
работе ПАБК растворяли в уксусной кислоте. Смесь ПАБК и уксусной кислоты создает
более кислую среду и позволяет предотвратить ряд грибных заболеваний с
одновременным сохранением генотипа размножаемых образцов.
Изучали интродуцированные
в Северную Осетию селекционные пайзы (Echinochloa frumentacea), могара (Setaria
italica Panicumitalicum), чумизы (Setaria italica) урожая 2010 года.
ПАБК представляет собой
мелкокристаллический порошок, легко и полностью растворяется в 3%-ной уксусной
кислоте без нагревания. Одну чайную ложку сухого порошка ПАБК (10г) растворяли
в небольшом объеме (20-25 мл) 3%-ной уксусной кислоты. Полученную смесь
растворяли в 1 литре водопроводной воды комнатной температуры. Получаем
концентрацию ПАБК 0,1%. Для получения концентрации 0,2% растворяют 20 г сухого
порошка.
Необмолоченные
соцветия злаковых культур – по 10 экземпляров каждого образца замачивали в растворах
ПАБК (0,1 или 0,2%) при экспозиции 2-2,5 и 3-4 часа. После чего метелки высаживали
в открытый грунт. Соблюдали расстояние между обработанными образцами 20-25см. Контролем
служили необработанные метелки, замоченные в воде в течение 3-4 часов (контроль
I). В контроле II соцветия замачивали в
ПАБК, растворенной в горячей воде, в течение 2-2,5 часов.
Параллельно
в чашках Петри проращивали обмолоченные семена при растворении ПАБК в уксусной
кислоте и в горячей воде в тех же концентрациях.
По контролю II
(растворение
ПАБК в горячей воде) представлены средние данные при концентрациях ПАБК 0,1% и
0,2%, поскольку их различия были незначительны.
Концентрация раствора ПАБК
0,1% или 0,2% в уксусной кислоте была достаточной для проникновения вещества в
зародыш при обработке соцветий злаков. Высокие концентрации (0,9-1,1 мг/л) ингибируют рост и развитие.
Проращивали семена из
обмолоченных соцветий, которые длительно выращивали в чашках Петри. Всходы семян,
замоченных в растворе ПАБК, растворенной в уксусной кислоте, появлялись на 3-4
дня раньше, чем в обоих контрольных вариантах.
Проростки из обмолоченных семян при проращивании в ПАБК, растворенной в горячей
воде, со временем покрывались плесенью и погибали. При растворении в уксусной
кислоте проростки длительно сохранялись и продолжали расти.
Всхожесть семян соцветий
при замачивании в уксусной кислоте значительно превышала всхожесть в контрольных
вариантах (таблица 1). Эффективность обработки была связана с ее длительностью
и концентрацией раствора ПАБК.
Наилучший эффект
наблюдался в варианте с замачиванием в течение 3-4 часов. При более длительном
замачивании (5-6 часов) всхожесть снижалась, но была выше, чем в контролях.
Всхожесть семян в контроле II – растворение ПАБК в
горячей воде была выше, чем в контроле I (без обработки), но
ниже, чем при всех вариантах замачивания семян.
Таблица 1. Всхожесть
семян при разных способах обработки колосьев и метелок злаковых культур пара-аминобензойной
кислотой
|
Вариант опыта |
Пайза |
Могар |
Чумиза |
|||
|
% |
+ |
% |
+ |
% |
+ |
|
|
Контроль I
без обработки: замачи-вание соцветий в воде 3-4 часа |
67 |
0 |
72 |
0 |
68 |
0 |
|
Контроль II:
замачивание соцветий в ПАБК (0,1…0,2%), растворенной в горячей воде, 2-2,5
часа |
76 |
9 |
82 |
10 |
72 |
4 |
|
Замачивание соцветий в
ПАБК (0,1%), растворенной в 3%-ной уксусной кислоте, 2-2,5 часа |
87 |
20 |
92 |
20 |
84 |
16 |
|
Замачивание соцветий в
ПАБК (0,2%), растворенной в 3%-ной уксусной кислоте, 2-2,5 часа |
92 |
25 |
92 |
20 |
87 |
19 |
|
Замачивание соцветий в
ПАБК (0,2%), растворенной 3%-ной уксусной кислоте, 3-4 часа |
95 |
28 |
95 |
23 |
92 |
24 |
|
Замачивание соцветий в
ПАБК (0,2%), растворенной в 3%-ной уксусной кислоте, 5-6 часов |
90 |
23 |
90 |
18 |
86 |
18 |
|
HCP05 |
|
2.8 |
|
2.1 |
|
2.2 |
Определяли также энергию
прорастания семян в соцветиях при данном способе их обработки соцветий (таблица
2).
Таблица 2. Энергия прорастания семян при разных способах обработки колосьев и
метелок злаковых культур пара-аминобензойной кислотой
|
Вариант опыта |
Пайза |
Могар |
Чумиза |
|||
|
|
+ |
|
+ |
|
+ |
|
|
Контроль I
без обра-ботки: замачивание в воде 3-4 часа |
52,5 |
0 |
60,4 |
0 |
54,2 |
0 |
|
Контроль II:
замачива-ние соцветий в ПАБК (0,1…0,2%), растворен-ной в горячей воде, 2-2,5
часа |
61,8 |
9,3 |
72,8 |
12,4 |
62,6 |
8,4 |
|
Замачивание соцветий в
ПАБК (0,1%), раство-ренной в 3%-ной уксус-ной кислоте, 2-2,5 часа |
75,3 |
22,8 |
81,2 |
21,8 |
72,8 |
18,6 |
|
Замачивание соцветий в
ПАБК (0,2%), раство-ренной в 3%-ной уксус-ной кислоте, 2-2,5 часа |
78,9 |
26,4 |
86,5 |
26,1 |
76,1 |
21,9 |
|
Замачивание соцветий в
ПАБК (0,2%), раство-ренной 3%-ной уксус-ной кислоте, 3-4 часа |
82,6 |
30,1 |
89,3 |
28,9 |
79,4 |
25,2 |
|
Замачивание соцветий в
ПАБК (0,2%), раство-ренной в 3%-ной уксус-ной кислоте, 5-6 часов |
78,4 |
25,9 |
84,4 |
24,0 |
75,0 |
20,8 |
|
HCP05 |
|
2.6 |
|
2.9 |
|
2.5 |
Отмечены более высокие
показатели всхожести и энергии прорастания семян в вариантах с растворением
ПАБК в уксусной кислоте, чем в контрольном варианте без обработки ПАБК
(контроль I) и в варианте, где ПАБК растворяли в горячей воде (контроль
II). Всхожесть и энергия прорастания семян имеет тенденцию
снижаться при замачивании в ПАБК, растворенной в уксусной кислоте, наиболее
длительное время – 5-6 часов. Возможно, имеет место торможение роста проростков.
Наибольший эффект достигался при замачивании в ПАБК (0,2%) в течение 3-4 часов
(таблицы 1 и 2).
Данная работа выполнена
в связи с необходимостью создания новых адаптивных сортов, устойчивых к
экологически разнообразным горным условиям и условиям предгорья степной зоны,
одновременно отзывчивые на подкормку. Работа важна и с экономической точки
зрения. Посев соцветий без обмолота значительно упрощает работу селекционера
как в научном плане, так и в организационном: упрощаются методы отбора,
ускоряется размножение соцветий лучших растений для селекции и формирования
новых сортов, уменьшаются трудозатраты. Обычно при неблагоприятных условиях
выращивания, при интродукции растений, при высоких дозах мутагена или при
отдаленной гибридизации культурных растений с дикими видами понижается
озерненность соцветий, всхожесть семян, жизнеспособность растений. При посеве
соцветий появляется возможность выделять наиболее перспективные семьи по числу
проросших семян в них. От каждого отдельного соцветия можно собирать больше
семян для получения потомства, сокращаются сроки оценки материала и сроки
размножения ценных образцов. Метод особенно касается свежеубранного материала,
когда при подготовке материала к посеву в тот же год недостаточно времени для
обмолота колосьев озимой культуры и подработки зерна.
Выводы
1.
Замачивание
соцветий в ПАБК, растворенной в уксусной кислоте, положительно влияет на
морозостойкость и зимостойкость растений, энергию прорастания семян.
2.
Замачивание соцветий в ПАБК (0,2%),
растворенной 3%-ной уксусной кислоте, в течение 3-4 часов дает наилучший
результат для всех культур по указанным параметрам. Более длительное замачивание
– 5-6 часов несколько снижает эффект.
3.
Замачивание
соцветий в ПАБК, растворенной в горячей воде (контроль II) также приводит к
превышению показателей над контролем без обработки, но эти показатели ниже, чем
в остальных вариантах.
4.
Показано,
преимущество растворения ПАБК в уксусной кислоте по сравнению с растворением в
горячей воде (контроль II). Растворение в
уксусной кислоте сокращает процесс, поскольку не требует нагревания, порошок
растворяется полностью.
Список литературы